نانو ربات های سه بعدی در لباس سربازان ضد سرطان

کاربردهای پزشکی بالقوه نانو ربات ها از برطرف کردن عوارض جانبی شیمی درمانی گرفته تا درمان بیماری آلزایمر، همواره وسیع و بلند پروازانه بوده و طی 10 سال گذشته، پژوهشگران مختلف در زمینه ایجاد سیستم های مورد نیاز جهت توسعه کار نانو ربات های فعال و مفید به عنواان سنسور، سیستم های انتقال اطلاعات و تامین سوخت به پیشرفت های زیادی دست یافتند اما برای تحقیق ایده دستگاه های مولکولی که قادر به سفر در میان سرخرگ ها و شریان های حیاتی بدن و شناسایی و درمان بیماری ها هنوز باید کارهای بسیاری انجام شود.

به منظور سرعت بخشیدن به تلاش ها در جهت تحقیق این هدف گروهی از پژوهشگران به تازگی شیوه مبتکرانه ای را برای ایجاد و توسعه نانو ربات ها طراحی کرده اند.

آدریانو کاوالکانتی، بیژن شیرین زاده، رابرت فریتاس و تاد هاگ به عنوان نمایندگان پژوهشگر از موسساتی در ملبورن استرالیا و ایالات متحده شیوه های جدید خود را به طور شبیه سازی شده در شماره جدید نشریه "نانوتکنولوژی" ارائه کرده اند. آنها امیدوارند که درست مانند دفعات قبل که مهندسان توانستند با کمک شبیه سازی سه بعدی تحقیقات و پژوهش های خود را در زمینه صنعت نیمه رسانا به طرز چشمگیری سرعت بخشیدند، این بار نیز نانوربات های مجازی، بیومولکول ها و سرخرگ های مجازی بتوانند روند پیشرفت و توسعه نانوربات ها را تسریع   بخشند.

کاوالانتی، مدیر مرکز تحقیقات خودکارسازی و نانوبیوتکنولوژی در دانشگاه "موناش" استرالیا اظهار داشت: سخت افزار NCD(طرح تنظیم نانوربات ها) سیستمی است که با هدف آزمایش نمونه های اولیه نانوربات های سه بعدی طراحی و پایه ریزی شده است. این سیستم شبیه ساز نانوالکترونیکی و مکانیکی فوق العاده پیشرفته اطلاعات و داده های عددی و فیزیکی را برای ساخت و تکمیل نانوربات ها فراهم می آورد. این سیستم شبیه سازی NCD نشان می دهد که چگونه می توان یک نانوربات را در داخل بدن انسان کنترل، هدایت و از آن استفاده کرد. نانوربات ها در شرایط واقعی موظف به جست و جو برای پیدا کردن پروتئین در یک محیط مجازی بودند، مضاف بر اینکه شناسایی و انتقال پروتئین های یافت شده به مدخل عضو خاصی از بدن جهت دفع عنصر مخرب از وظایف این دستگاه بود.

پژوهشگران در خصوص چگونگی استفاده نانو رباتها از استراتژی ها و شیوه های مختلف جهت دستیابی به این هدف به تجزیه و تحلیل پرداختند. به طور مثال، نانوربات ها می توانند قابلیت های حسی مختلفی نظیر سنسورهای گرمایی و شیمیایی و نیز حرکت این حسگرها را به کار ببرند.

یکی از دشوارترین مراحل برای نانو ربات ها حرکت در نزدیکی یک مولکول زنده و شناسایی و پی بردن به ماهیت آن بود.

پژوهشگران برای نشان دادن قابلیت های این سیستم با آزمایشهای مختلف به موردی برخورد کردند که نانوربات ها به منظور شناسایی پروتئین ها در رگهایی با ابعاد و اندازه های متغیر، شیوه های متفاوتی را به گرفتند. سرانجام همانطور که انتظار می رفت نتایج نشان داد نانوربات ها بهتر می توانند یک هدف مشخص در رگهای کوچکتر را شناسایی کنند.علاوه بر این به کارگیری سنسورهای گرمایی و شیمیایی در پیشرفت کیفی و کمی کار نانوربات ها تاثیر بسیاری داشت.

به گفته محققان طرح، برخی اجزای موجود در نانوربات ها نظیر حسگرها، موج گیرها، موتورها و اهرم های حرکتی همگی به عنوان ابزار و ادوات نانو موجود هستند لذا باید گام بعدی را برداشت مبنی بر اینکه این اجزا و ابزارها باید به صورت اجزای یک نانوربات سرهم بندی شوند.

کاوالانتی ضمن اشاره به اینکه علایق و انگیزه های مالی و استراتژیک بزرگترین محرک برای نوآوری و ابتکار به شمار می آیند، تصریح کرد: به خاطر چنین انگیزه هایی امیدواریم که نانوربات های فعال و کارآمد در آینده ای نه چندان دور برای استفاده آماده شوند.

منبع: کیهان